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JP4590601B2 - Library analyzer - Google Patents
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JP4590601B2 - Library analyzer - Google Patents

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Description

本発明は、複数種の原料を異なる比率で混合して調製される複数、例えば、数十以上の
試料を分析するのに適したライブラリ分析装置に関する。特に、多元系の組成図の組成点
を形成する複数の試料を自動的に分析し、分析結果を表示することのできるライブラリ分
析装置に関する。
The present invention relates to a library analysis apparatus suitable for analyzing a plurality of, for example, several tens or more samples prepared by mixing a plurality of types of raw materials at different ratios. In particular, the present invention relates to a library analyzer capable of automatically analyzing a plurality of samples forming composition points of a multi-component composition diagram and displaying the analysis results.

無機材料を例に挙げると、近年、ファインセラミックス技術の進歩により、セラミック
ス材料の結晶構造、組成、結晶粒の大きさをミクロン〜ナノスケールで制御できるように
なっている。このため、セラミックス材料の電子材料等への応用展開の途が急速に拡大し
ている。なかでも、セラミックスの酸化物は、誘電特性や磁気特性、電気導電性等におい
て、幅広い物性を有する。セラミックス材料の機能の多様性は、セラミックス材料として
制御すべきパラメーターがその不定比性、結晶構造の異方性等も含めて極めて多様である
ことを意味している
Taking inorganic materials as an example, recent advances in fine ceramic technology have made it possible to control the crystal structure, composition, and crystal grain size of ceramic materials on the micron to nanoscale. For this reason, the development of application of ceramic materials to electronic materials and the like is rapidly expanding. Among these, ceramic oxides have a wide range of physical properties in terms of dielectric properties, magnetic properties, electrical conductivity, and the like. The diversity of functions of ceramic materials means that the parameters to be controlled as ceramic materials are extremely diverse, including their non-stoichiometry and crystal structure anisotropy.

その結果、従来のように出発原料である複数種の無機物質原料を異なる比率で混合、焼
成して得られるセラミックス材料を一つ一つ製造し、その性質を調べる方法では、目的の
物質材料に到達するまでに膨大な時間がかかるばかりでなく、勘と経験の及ばない偶然な
発見につながる可能性はきわめて低いものとなる。さらに、同じ系統の物質を取り扱う際
に、複数の人間で行うと、ヒューマンエラーによる誤差を生ずる確率が高くなる。
As a result, ceramic materials obtained by mixing and firing multiple types of inorganic material raw materials that are starting materials at different ratios as in the conventional method are manufactured one by one, and their properties are examined. Not only does it take an enormous amount of time to reach, it is extremely unlikely to lead to accidental discoveries that are beyond intuition and experience. Furthermore, when handling the same type of substance with a plurality of people, the probability of an error due to human error increases.

新規セラミックス材料の探索には、自動処理装置を用いることにより多種の原料の組合
せを系統的に制御しつつ生成することに加えて、材料の分析を自動的に行うことができる
ようにすることが重要になる。つまり、膨大な種類の材料が分析されずに蓄積されること
がないよう、材料の分析を自動化することにより、新規セラミックス材料の探索を効果的
に行うことが可能となる。
In searching for new ceramic materials, it is possible to automatically analyze materials in addition to systematically controlling the combination of various raw materials by using an automatic processor. Become important. In other words, it is possible to effectively search for new ceramic materials by automating the analysis of materials so that an enormous variety of materials are not accumulated without being analyzed.

また、有機物質原料の場合を例にとっても、例えば、医薬品の分野で、効果的な薬剤の
開発において、同様にコンビナトリアル手法が広く採用されていることはよく知られてい
る。この分野においても、複数種の原料を混合して混合比の異なる膨大な数の試料を正確
に、短時間で生成することに加えて、試料生成のタイミングに合わせて分析することがで
きれば、広く科学技術分野で新規材料の探索が大いに進捗することが期待できる。
In the case of organic material raw materials as an example, it is well known that, for example, in the field of pharmaceuticals, combinatorial techniques are also widely adopted in the development of effective drugs. In this field as well, it is possible to analyze a large number of samples with different mixing ratios accurately and in a short time in addition to mixing multiple types of raw materials. The search for new materials in the science and technology field can be expected to make great progress.

発明者らは、複数の無機物質原料を異なる比率の組み合わせで混合してなる試料を多数
生成し分析する化学反応処理装置を発明し特許出願した(特許文献1)。この化学反応処
理装置を使うことにより、容易な制御により、多種多数の化学生成物を得るとともに、そ
れらを分析評価できることとなった。
The inventors have invented and applied for a patent for a chemical reaction processing apparatus that generates and analyzes a large number of samples obtained by mixing a plurality of inorganic material raw materials in different ratio combinations (Patent Document 1). By using this chemical reaction processing apparatus, a large number of chemical products can be obtained and analyzed and evaluated by easy control.

化学生成物を分析する方法としては、X線や赤外線等を利用する方法が一般的かつ効果
的である(特許文献2、特許文献3)。しかしながら、コンビナトリアル手法によって得
られる多種多数の化学生成物の個別の特性を従来の方法で分析するのでは、長い時間を要
し、材料探索の大きな障害の一つになりかねない。
As a method for analyzing a chemical product, a method using X-rays, infrared rays, or the like is general and effective (Patent Documents 2 and 3). However, analysis of individual characteristics of a large number of chemical products obtained by combinatorial techniques using conventional methods takes a long time and can be one of the major obstacles to material search.

特開2001−219052号公報JP 2001-219052 A 特開2000−338061号公報JP 2000-338061 A 特開2002−202255号公報JP 2002-202255 A

本発明は、本発明者らが開発した上述の化学反応装置をさらに効果的なものとするもの
であり、例えば、コンビナトリアル手法を用いて複数種の原料を混合して混合比の異なる
多種類の試料を自動的に生成してライブラリプレートに配置したライブラリを自動的に分
析することができるライブラリ分析装置を提供することを目的とする。
The present invention makes the above-described chemical reaction apparatus developed by the present inventors more effective. For example, a plurality of kinds of raw materials are mixed by using a combinatorial method and mixed at various ratios. It is an object of the present invention to provide a library analyzer capable of automatically generating a sample and automatically analyzing a library placed on a library plate.

本発明は、ライブラリプレート上の予め定められた試料形成点の複数の試料の位置を自
動的に演算し、個別の試料の特性の測定を個別に、自動的に行うことのできるライブラリ
分析装置を提供するものである。
The present invention provides a library analyzer capable of automatically calculating the positions of a plurality of samples at predetermined sample formation points on a library plate and automatically measuring the characteristics of individual samples individually. It is to provide.

すなわち、本発明は、(1)ライブラリプレート上の予め定められた試料形成点に複数の試料が形成されているライブラリを分析するライブラリ分析装置であって、前記試料が複数種の原料を異なる比率の組合せで混合してなる化学生成物であり、前記ライブラリ分析装置にはライブラリ製造手段と制御手段と入力手段と計測手段が備えられており、前記ライブラリ製造手段で、前記入力手段から入力された化学処理条件に基づき、前記制御手段により秤量・混合・乾燥・加熱処理の各要素操作を自動的に実行して、原料のライブラリプレート上の複数の試料形成点に複数の試料を形成してライブラリを製造し、前記計測手段にはX軸、Y軸方向の座標軸とX軸、Y軸上の基準点が予め定められ、前記基準点と予め決められた位置関係を持つライブラリプレートの支持台が備えられており、前記入力手段から入力されたライブラリプレート上の複数の試料形成点の位置に関するデータに基づいて前記複数の試料形成点の位置のそれぞれのX軸、Y軸方向の前記基準点からの偏差が前記制御手段により演算され、前記制御手段により演算された偏差に基づき試料形成点に順次測定プローブが移動するようになされており、前記試料形成点の各試料が個別に測定されるようになされていることを特徴とするライブラリ分析装置、である。
That is, the present invention is (1) a library analyzer for analyzing a library in which a plurality of samples are formed at predetermined sample formation points on a library plate, wherein the sample has different ratios of a plurality of types of raw materials. The library analyzer is provided with a library production means, a control means, an input means, and a measurement means, and is input from the input means by the library production means. Based on the chemical treatment conditions, the control means automatically executes each element operation of weighing, mixing, drying, and heat treatment to form a plurality of samples at a plurality of sample formation points on the raw material library plate. manufacture, X-axis to the measuring means, coordinate and X-axis in the Y axis direction, the reference point on the Y axis is defined in advance, with a predetermined position relationship between the reference point And an X-axis and a Y-axis of the positions of the plurality of sample forming points based on data relating to the positions of the plurality of sample forming points on the library plate input from the input means. Deviation from the reference point in the direction is calculated by the control means, and the measurement probe is sequentially moved to the sample formation point based on the deviation calculated by the control means, and each sample at the sample formation point is A library analyzer characterized by being individually measured.

計測手段としては、X線回折測定、赤外線分光測定、誘電率測定、電気伝導度測定等公
知の計測手段が採用できる。例えば、X線や赤外線を細いビームにして各試料に順次照射
したり、プローブを試料に順次接触させたり近接させたりして誘電率や電気伝導度を測定
したり、また、試料の配列に合わせて複数のプローブを配列しておき、測定するプローブ
を変えながら測定することもできる。また、例えば、測定プローブが柔軟性のあるオプテ
ィカルファイバーや電線等の先端に設けられたものであれば、測定プローブの移動が容易
であり、装置を簡略化でき効果的である。
As the measuring means, known measuring means such as X-ray diffraction measurement, infrared spectroscopic measurement, dielectric constant measurement, and electrical conductivity measurement can be employed. For example, X-rays or infrared rays are made into thin beams and each sample is irradiated sequentially, the probe is brought into contact with or in close proximity to the sample, and the dielectric constant and electrical conductivity are measured. A plurality of probes can be arranged, and measurement can be performed while changing the probe to be measured. For example, if the measurement probe is provided at the tip of a flexible optical fiber or electric wire, the measurement probe can be easily moved, and the apparatus can be simplified and effective.

映像により物質の状態変化を観察することも有効である。具体的には、CCDカメラや
赤外線カメラ等の撮像装置で個別の試料を撮影したり、ライブラリ全体を撮影したり、ラ
イブラリプレート上の位置と映像の位置とを対応付けておき、試料の状態変化を形状の変
化や温度変化として試料形成点毎に測定することもできる。
It is also effective to observe the change in the state of a substance by video. Specifically, each sample is photographed with an imaging device such as a CCD camera or an infrared camera, the entire library is photographed, or the position on the library plate is associated with the position of the image to change the state of the sample. Can be measured for each sample formation point as a change in shape or a change in temperature.

ライブラリ分析装置全体がX軸、Y軸からなる座標上に設定されていると、基準点やラ
イブラリプレート上の試料形成点の位置をX軸、Y軸からなる座標上の座標点として容易
に表現でき、それぞれの位置関係を簡単に演算することができる。
If the entire library analyzer is set on the coordinates consisting of the X and Y axes, the position of the reference point and the sample formation point on the library plate can be easily expressed as coordinate points on the coordinates consisting of the X and Y axes. It is possible to easily calculate each positional relationship.

また、本発明は、(2)ライブラリプレート上の予め定められた試料形成点に複数の試料が形成されているライブラリを分析するライブラリ分析装置であって、前記試料が複数種の原料を異なる比率の組み合わせで混合してなる化学生成物であり、前記ライブラリ分析装置にはライブラリ製造手段と制御手段と入力手段と計測手段が備えられており、前記ライブラリ製造手段で、前記入力手段から入力された化学処理条件に基づき、前記制御手段により秤量・混合・乾燥・加熱処理の各要素操作を自動的に実行して、ライブラリプレート上の複数の試料形成点に、前記複数の原料の組み合わせ比率が前記原料の種類数に相当する次元の組成図の組成点の比率とするように、複数の試料を形成してライブラリを製造し、前記計測手段にはX軸、Y軸方向の座標軸とX軸、Y軸上の基準点が予め定められ、X軸、Y軸方向に移動可能で前記試料形成点を測定点に移動させるライブラリプレートの支持台が備えられており、前記入力手段から入力されたライブラリプレート上の複数の試料形成点の位置に関するデータに基づいて前記試料形成点のそれぞれのX軸、Y軸方向の前記基準点からの偏差が前記制御手段により演算され、前記制御手段により演算された偏差に基づき、前記試料形成点が順次測定点に移動するよう前記支持台が自動的に移送され、順次測定が行われるようになされていることを特徴とするライブラリ分析装置、である。
The present invention also provides (2) a library analyzer for analyzing a library in which a plurality of samples are formed at predetermined sample formation points on a library plate, wherein the samples have different ratios of a plurality of types of raw materials. The library analysis apparatus is provided with a library manufacturing means, a control means, an input means, and a measurement means, and is input from the input means by the library manufacturing means. Based on the chemical treatment conditions, the control means automatically executes each element operation of weighing, mixing, drying, and heat treatment, and the combination ratio of the plurality of raw materials is set to the plurality of sample formation points on the library plate. as the ratio of the composition point of composition diagram of dimensions corresponding to the number of kinds of raw material, to produce a library with a plurality of samples, X-axis to the measuring means, A coordinate point in the axial direction and reference points on the X and Y axes are determined in advance, and provided with a library plate support that is movable in the X and Y axis directions and moves the sample formation point to the measurement point. Deviations from the reference points in the X-axis and Y-axis directions of the sample formation points are calculated by the control means based on data relating to the positions of a plurality of sample formation points on the library plate input from the input means. The library is characterized in that, based on the deviation calculated by the control means, the support table is automatically transferred so that the sample formation point sequentially moves to the measurement point, and the measurement is sequentially performed. Analyzer.

基準点は任意の位置に設定することが可能であるが、測定点を基準点としておくと試料
形成点を測定点に移動させるための演算が容易になるので好ましい。X方向、Y方向とは
、平面を形成する2つの軸を示し、支持台の移動面を表現している。特に限定はされない
が、試料が粉末の場合、試料を安定的に保持するために、水平面を形成するようになされ
るのが好ましい。
Although the reference point can be set at an arbitrary position, it is preferable to set the measurement point as the reference point because the calculation for moving the sample formation point to the measurement point becomes easy. The X direction and the Y direction indicate two axes that form a plane, and express the moving surface of the support base. Although there is no particular limitation, when the sample is powder, it is preferable to form a horizontal plane in order to stably hold the sample.

また、本発明は、上記(2)のライブラリ分析装置において、前記試料の複数の原料の組み合わせ比率が前記原料の種類数に相当する次元の組成図の組成点の比率となされていることを特徴とするライブラリ分析装置、である。
The present invention also provides a library analyzer above SL (2), that the combination ratio of a plurality of raw material of the sample have been made and the ratio of the composition point of composition diagram of dimensions corresponding to the number of kinds of the raw material A library analyzer characterized by this.

組成図とは、原料の種類が3種類の場合は3次元となり、3元組成図とよばれる。また
、原料の種類が4種類の場合は、4元組成図となる。座標の分割数とは、その各頂点と頂
点を結ぶ辺を等間隔でいくつかに分割したときのその数のことであり、各辺に平行にその
等間隔に線を引いたときの線の交差する点又は辺上の点が組成点であり、組成の比率を示
すものである。
The composition diagram is a three-dimensional composition diagram when there are three kinds of raw materials and is called a ternary composition diagram. Moreover, when there are four types of raw materials, a quaternary composition diagram is obtained. The number of coordinate divisions is the number when the side connecting the vertices is divided into several at equal intervals, and the number of lines when the lines are drawn at equal intervals parallel to each side. The intersecting point or the point on the side is the composition point, and indicates the composition ratio.

また、本発明は、(3)上記(2)のライブラリ分析装置において、前記測定点を中心に前記支持台が回転するようになされており、前記入力手段から制御手段に入力されたデータにより、前記試料形成点が前記測定点に自動的に移動した後、前記支持台が自動的に回転するようになされていることを特徴とするライブラリ分析装置、である。
Further, the present invention provides: (3) In the library analyzer of the above (2 ), the support base rotates around the measurement point, and the data input from the input means to the control means A library analyzer, wherein the support is automatically rotated after the sample formation point is automatically moved to the measurement point.

支持台が自動的に回転することにより、異方性のある試料であっても、測定方向に依存
しない測定が可能となる。
By automatically rotating the support table, even an anisotropic sample can be measured independent of the measurement direction.

また、本発明は、(4)上記(1),(2)又は(3のライブラリ分析装置において、前記ライブラリ分析装置に分析手段が備えられており、前記複数の試料には互いに異なる符号が付されており、測定された前記複数の試料の特性が前記符号毎のファイルとして前記分析手段に保存され、前記ライブラリ分析装置が物質のデータベースに接続されており、前記符号毎に保存された前記試料の特性と前記データベースの各物質の特性とが前記分析手段により自動的に照合されることを特徴とするライブラリ分析装置、である。
According to the present invention, (4) in the library analyzer of the above (1), (2) or (3 ) , the library analyzer is provided with an analysis means, and the plurality of samples have different codes. The characteristics of the plurality of samples measured are stored in the analysis means as a file for each code, the library analyzer is connected to a database of substances, and the characteristics stored for each code A library analyzer, wherein the characteristics of the sample and the characteristics of each substance in the database are automatically collated by the analysis means.

データベースとしては、例えば、X線回折データファイルであるJCPDSファイルの
ような公知のものや独自に構築したものが利用可能である。また、照合する方法は、ピー
クサーチ等公知の方法が採用できる。また、符号としては、特に限定はされないが、数字
やアルファベットを採用すると識別が容易で好ましい。特に、数字を採用すれば、数字に
よって、その試料が組成図のどこに位置するかが容易に判るので好ましい。符号は、ライ
ブラリの種類によって予め付しておき、制御手段に記憶させておくと、構成が簡略化でき
るので好ましい。
As the database, for example, a publicly known one such as a JCPDS file which is an X-ray diffraction data file or a database constructed independently can be used. Further, a known method such as peak search can be employed as a method for collation. The code is not particularly limited, but it is preferable to use numbers and alphabets because identification is easy. In particular, it is preferable to employ numbers because the numbers indicate where the sample is located in the composition diagram. It is preferable that the code is given in advance according to the type of the library and stored in the control means because the configuration can be simplified.

また、データベースの特性と照合することにより、純化合物を容易に見出すことができ
る。ここで、純化合物とは、混合された原料から一種類の化学生成物が得られたときの化
合物であり、不純物の無い試料を意味している。純化合物を得ることができる条件が解れ
ば、目的の材料を効率よく高純度で得ることができる。
Moreover, a pure compound can be found easily by collating with the characteristic of a database. Here, the pure compound is a compound obtained when one kind of chemical product is obtained from the mixed raw materials, and means a sample having no impurities. If the conditions under which a pure compound can be obtained are understood, the target material can be obtained efficiently and with high purity.

また、本発明は、(5)上記(4)のライブラリ分析装置において、前記ライブラリ分析装置が組成図を表示できる表示手段を備えており、その組成図に前記分析結果を表示できるようになされていることを特徴とするライブラリ分析装置、である。
In addition, the present invention provides: (5) In the library analyzer of the above (4) , the library analyzer includes display means capable of displaying a composition diagram, and the analysis result can be displayed on the composition diagram. A library analyzer characterized by having

本発明のライブラリ分析装置によれば、ライブラリプレート上の膨大な数の試料を自動
的に分析できる。また、試料は原料を規則的に変化する比率で混合しておけば、特性の変
化の連続性から、分析する試料の組成比より細かい組成比の試料の特性を推測することが
できる。例えば、組成図を利用して正確な純物質の探索が可能である。つまり、組成点毎
に純物質との特性の一致度を評価できるので、分割数に応じた組成点から外れた位置の純
化合物が検索できる。
According to the library analyzer of the present invention, a huge number of samples on the library plate can be automatically analyzed. In addition, if the sample is mixed at a ratio that changes the raw materials regularly, the characteristics of the sample having a finer composition ratio than the composition ratio of the sample to be analyzed can be estimated from the continuity of the characteristic change. For example, an accurate pure substance can be searched using a composition diagram. That is, since the degree of coincidence of characteristics with the pure substance can be evaluated for each composition point, it is possible to search for a pure compound at a position deviating from the composition point according to the number of divisions.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は、本発明のライブラリ
分析装置の実施の形態を示す構成図であり、図2は、本発明のライブラリ分析装置の計測
手段の要部を示す平面図であり、図3は、本発明の他のライブラリ分析装置の計測手段の
要部を示す断面図であり、図4は、本発明のライブラリ分析装置の表示手段に表示された
座標の分割数10の組成図であり、図5は、本発明のライブラリ分析装置による分析結果
を表示した分割数10に相当する組成図であり、図6は、本発明のライブラリ分析装置に
よる分析方法を示すフローチャートである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the library analyzer of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing the main part of the measuring means of the library analyzer of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the main part of the measuring means of another library analyzer, FIG. 4 is a composition diagram of the division number of coordinates 10 displayed on the display means of the library analyzer of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a composition diagram corresponding to the division number 10 displaying the analysis result by the library analyzer of the present invention, and FIG. 6 is a flowchart showing the analysis method by the library analyzer of the present invention.

(実施の形態1)
原料として液状無機物質原料を用い、化学生成物(試料)をX線回折で分析する場合を
例にとって説明する。図1において、制御手段1は、入力手段2、表示手段3、分析手段
4、データベース5、計測手段6、ライブラリ製造手段7、搬送手段8とそれぞれ電気通
信手段により結ばれている。
(Embodiment 1)
A case where a liquid inorganic material raw material is used as a raw material and a chemical product (sample) is analyzed by X-ray diffraction will be described as an example. In FIG. 1, the control means 1 is connected to the input means 2, the display means 3, the analysis means 4, the database 5, the measurement means 6, the library manufacturing means 7, and the transport means 8 through electrical communication means.

ライブラリ製造手段7では、図2に示すように、ライブラリプレート62上の予め定め
られた複数の試料形成点63に複数の試料9が形成されたライブラリが製造される。試料
9は、複数種の原料を異なる比率の組み合わせで混合してなる化学生成物であり、その比
率が原料の種類数に相当する次元の組成図の組成点の比率となされている。ライブラリ製
造手段7で製造されたライブラリは搬送手段8により、計測手段6に移送され、ライブラ
リ支持台61に設置されるようになされている。
As shown in FIG. 2, the library manufacturing means 7 manufactures a library in which a plurality of samples 9 are formed at a plurality of predetermined sample forming points 63 on the library plate 62. The sample 9 is a chemical product obtained by mixing a plurality of kinds of raw materials in a combination of different ratios, and the ratio is a ratio of composition points in a composition diagram of a dimension corresponding to the number of types of raw materials. The library manufactured by the library manufacturing means 7 is transferred to the measuring means 6 by the transport means 8 and is installed on the library support 61.

複数の原料を異なる比率の組合せで混合してなる試料の数は、膨大な数になることから
、ライブラリを自動的に製造することにより、膨大な作業量を削減することが可能となり
、ヒューマンエラーを避けることも可能となる。また、ライブラリプレート62の移送が
自動的に行われれば、ライブラリ製造からライブラリ分析まで自動化できるので、作業工
程を削減でき、ヒューマンエラーを避けるという効果が大きくなる。
Since the number of samples made by mixing multiple raw materials in different ratio combinations becomes enormous, it is possible to reduce the enormous amount of work by automatically manufacturing the library, and human error It is also possible to avoid. Further, if the library plate 62 is automatically transferred, it is possible to automate from library manufacture to library analysis, so that the work process can be reduced and the effect of avoiding human error is increased.

次に、ライブラリを自動的に製造する方法を説明する。入力手段2では、(1)混合さ
れる複数種の原料の識別名や濃度、(2)組成図の座標の分割数、(3)混合される原料
の化学処理条件がデータとして入力される。識別名の入力の方法は、原料名を入力するこ
とや、予め入力手段に設けられた入力画面に示された識別名に濃度を入力したり、識別名
を選択したりすることによって行われる。原料名と識別名とは別途対応させることになる
Next, a method for automatically manufacturing a library will be described. In the input means 2, (1) identification names and concentrations of plural types of raw materials to be mixed, (2) the number of divisions of coordinates in the composition diagram, and (3) chemical processing conditions of the raw materials to be mixed are input as data. The method for inputting the identification name is performed by inputting the raw material name, inputting the concentration in the identification name previously shown on the input screen provided in the input means, or selecting the identification name. The raw material name and the identification name are made to correspond separately.

化学処理条件とは、ライブラリ製造の各要素操作の条件であり、ライブラリプレート6
2上に形成する試料の量や、加熱による反応を行う場合は乾燥、加熱条件等である。また
、ライブラリ製造からライブラリ分析までを自動的に行なう場合には、入力手段2から化
学処理条件に加えて(4)ライブラリ分析の条件を入力する。
The chemical treatment condition is a condition of each element operation for library manufacture.
The amount of the sample to be formed on 2 and when performing the reaction by heating, are drying and heating conditions. When automatically performing from library manufacture to library analysis, (4) library analysis conditions are input from the input means 2 in addition to the chemical processing conditions.

入力手段2から入力されたこれらのデータは制御手段1に送られる。制御手段1では、
入力手段2から入力された原料の種類の数に相当する次元の組成図が作成される。次に、
入力手段2から入力された分割数によって決まる組成点に互いに異なる符合が付される。
ここで、組成点は複数種の原料を混合してえられる混合物に含まれる各原料の割合を分割
数で等分することによって決定される。それらの符号に対応する組成点における複数の原
料の混合比が自動的に計算され、それら混合比の異なる試料9がライブラリ製造手段7で
自動的に生成される。
These data inputted from the input means 2 are sent to the control means 1. In the control means 1,
A composition diagram having dimensions corresponding to the number of types of raw materials input from the input means 2 is created. next,
Different signs are given to the composition points determined by the number of divisions input from the input means 2.
Here, the composition point is determined by equally dividing the ratio of each raw material contained in a mixture obtained by mixing a plurality of types of raw materials by the number of divisions. Mixing ratios of a plurality of raw materials at the composition points corresponding to these codes are automatically calculated, and samples 9 having different mixing ratios are automatically generated by the library manufacturing means 7.

さらに、制御手段1は、ライブラリプレート62上の試料形成点63への上記試料9の
盛り付けや、乾燥、加熱等の化学処理に関する各要素操作を自動的に実行させる。盛り付
けは、複数の試料9をライブラリプレート62上に、入力手段2で入力された化学処理条
件に従って、所定量ずつ自動的に配列することによって行われる。さらに、ライブラリプ
レート62上の複数の試料9が、入力手段2で入力された化学処理条件に従って、自動的
に乾燥、加熱処理される。このようにしてライブラリが製造される。
Further, the control unit 1 automatically executes each element operation relating to chemical processing such as placing the sample 9 on the sample formation point 63 on the library plate 62, drying, and heating. The arrangement is performed by automatically arranging a plurality of samples 9 on the library plate 62 by a predetermined amount according to the chemical processing conditions input by the input means 2. Further, the plurality of samples 9 on the library plate 62 are automatically dried and heated according to the chemical processing conditions input by the input means 2. In this way, the library is manufactured.

以上のようにして得られたライブラリが、入力手段2から入力された分析条件に従って
、計測手段6で自動的に順次所定のX線による計測が行われる。続いて、分析手段4では
、計測手段6による測定結果が自動的に分析される。上述したように、複数の試料9には
互いに異なる符号が付されており、測定された複数の試料9の特性が符号毎のファイルと
して分析手段4に保存される。さらに、符号毎に保存された試料9の特性とデータベース
5に保存された既知の物質の特性とが分析手段4により自動的に照合される。
The library obtained as described above is automatically and sequentially measured with predetermined X-rays by the measuring means 6 in accordance with the analysis conditions input from the input means 2. Subsequently, the analysis unit 4 automatically analyzes the measurement result obtained by the measurement unit 6. As described above, the plurality of samples 9 are assigned different codes, and the measured characteristics of the plurality of samples 9 are stored in the analyzing unit 4 as files for each code. Further, the characteristics of the sample 9 stored for each code and the characteristics of the known substance stored in the database 5 are automatically verified by the analysis means 4.

計測手段6には、図2に示すライブラリプレート62の支持台61が備えられており、
X軸、Y軸方向の座標軸とX軸、Y軸上の基準点64が予め定められている。ライブラリ
プレート62は、支持台61に設けられたライブラリプレート62が嵌合する凹部に固定
されるようになされている。支持台61は、X軸、Y軸方向に移動可能となされている。
つまり、試料形成点63,63,・・・を基準点64と平面視同じ位置である測定点に、
図示しない移送装置により、移動させるようになされている。
The measuring means 6 includes a support 61 for the library plate 62 shown in FIG.
A coordinate axis in the X-axis and Y-axis directions and a reference point 64 on the X-axis and Y-axis are determined in advance. The library plate 62 is fixed to a recess in which the library plate 62 provided on the support base 61 is fitted. The support base 61 is movable in the X-axis and Y-axis directions.
In other words, the sample formation points 63, 63,...
It is made to move by a transfer device (not shown).

つまり、入力手段2から入力されたライブラリプレート62上の複数の試料形成点63
,63,・・・の位置に関するデータに基づいて計測手段6の基準点64から試料形成点
63,63,・・・のそれぞれのX軸、Y軸方向の偏差が制御手段1により演算され、制
御手段1により演算された偏差に基づき、試料形成点63,63,・・・が順次測定点に
自動的に移動するよう支持台61が移送されるようになされている。
That is, a plurality of sample formation points 63 on the library plate 62 input from the input means 2
, 63,... Are calculated by the control means 1 in the X-axis and Y-axis directions from the reference point 64 of the measuring means 6 to the sample forming points 63, 63,. Based on the deviation calculated by the control means 1, the support base 61 is moved so that the sample formation points 63, 63,... Automatically move sequentially to the measurement points.

また、試料に異方性がある場合には、基準点64の位置に設定されている測定点を中心
に、支持台61が自動的に回転しながら測定がなされる。このようにして、方向性の無い
X線回折を測定することができる。なお、試料に異方性が予想される場合には、入力手段
2から分析条件として、異方性があることを入力すれば、これらの操作は制御手段1によ
り自動的に行われる。
When the sample has anisotropy, the measurement is performed while the support base 61 is automatically rotated around the measurement point set at the position of the reference point 64. In this way, non-directional X-ray diffraction can be measured. If anisotropy is expected in the sample, the control means 1 automatically performs these operations if the input means 2 inputs that there is anisotropy as an analysis condition.

測定前に支持台61がスタート位置に置かれたときのライブラリプレート62の中心が
基準点64となされており、基準点64のX軸、Y軸上の座標点が制御手段1に記憶され
ている。入力手段2から入力されたライブラリプレート62の情報により、基準点64か
ら、66個の試料形成点63,63,63,・・・のX軸、Y軸上の偏差が制御手段1に
より演算される。また、制御手段1に、予めライブラリプレート62のタイプ毎に、試料
形成点63の基準点64からの偏差の情報を記録しておき、入力手段2から入力されたラ
イブラリプレート62のタイプと照合することにより、偏差を求めてもよい。
The center of the library plate 62 when the support 61 is placed at the start position before the measurement is the reference point 64, and the coordinate points on the X axis and Y axis of the reference point 64 are stored in the control means 1. Yes. Based on the information of the library plate 62 input from the input means 2, deviations on the X-axis and Y-axis of the 66 sample forming points 63, 63, 63,. The Further, information on the deviation of the sample formation point 63 from the reference point 64 is recorded in advance in the control means 1 for each type of the library plate 62, and collated with the type of the library plate 62 inputted from the input means 2. Thus, the deviation may be obtained.

ライブラリプレート62の左上の角65が切り取られており、支持台61の対応する位
置には嵌合するように角部が膨出して形成されているので、ライブラリプレート62を間
違った方向に設置することがない。つまり、試料の順番を間違うことがない。
The upper left corner 65 of the library plate 62 is cut off, and the corner portion bulges to fit in the corresponding position of the support base 61. Therefore, the library plate 62 is installed in the wrong direction. There is nothing. That is, there is no mistake in the order of the samples.

また、表示手段3には、座標の分割数に対応した組成図が表示される。また、組成図上
には、分析手段4によって得られた分析結果が表示される。
The display means 3 displays a composition diagram corresponding to the number of coordinate divisions. In addition, the analysis result obtained by the analysis means 4 is displayed on the composition diagram.

本発明のライブラリ分析装置をさらに、具体的に説明する。図1の各手段は、ユニット
化されており、いろいろなユニットの組み合わせによるライブラリ分析装置の構成が可能
となされている。つまり、ライブラリ分析装置の組合せとしては、制御手段1、入力手段
2、計測手段6が最小の組合せとなり、それぞれ制御ユニット、入力ユニット、計測ユニ
ットとして組み合わせることが可能である。
The library analyzer according to the present invention will be described more specifically. Each unit in FIG. 1 is unitized, and a library analyzer can be configured by combining various units. That is, as a combination of the library analyzers, the control unit 1, the input unit 2, and the measurement unit 6 are the minimum combination, and can be combined as a control unit, an input unit, and a measurement unit, respectively.

ここで、計測手段6はX線測定ユニットとなされている。必要に応じて、表示手段3、
分析手段4、データベース5を、表示ユニット、分析ユニット、データベースユニットと
して備えることができる。また、ライブラリ製造からライブラリの分析までを自動的に行
うために、ライブラリ製造手段7、搬送手段8をライブラリ製造ユニット、搬送ユニット
として付け加えることも効果的である。また、データベース5は、通信回線で制御手段1
と接続することにより、外部のデータベースを利用することもできる。
Here, the measuring means 6 is an X-ray measuring unit. Display means 3, if necessary
The analysis means 4 and the database 5 can be provided as a display unit, an analysis unit, and a database unit. It is also effective to add the library manufacturing means 7 and the transport means 8 as a library manufacturing unit and a transport unit in order to automatically perform from library manufacture to library analysis. Further, the database 5 is a control means 1 through a communication line.
By connecting with, you can also use an external database.

制御手段1としては、パーソナルコンピュータが利用されている。入力手段2は、キー
ボードやマウスが採用されている。また、表示手段3は、液晶画面で構成されている。入
力手段2は、表示手段3を利用したタッチパネル方式となされていると、操作が簡便にな
り好ましい。制御手段1は、入力手段2から入力された複数種の原料の識別名に応じて各
原料を、組成点ごとの割合を等分に対応して、秤量・混合・盛付・乾燥・加熱処理・X線
回折・分析等の各要素操作を自動的に連続的に実行させる機能を有する。さらに、この制
御ユニット1は、照合解析を行う分析手段4に接続されている。この分析手段4は、デー
タベース5との照合により相同定をし、組成図上に示された分析結果を表示手段3に表示
する機能を有する。
As the control means 1, a personal computer is used. The input means 2 employs a keyboard and a mouse. The display means 3 is composed of a liquid crystal screen. The input means 2 is preferably a touch panel system using the display means 3 because the operation is simple. The control means 1 weighs, mixes, arranges, dries, heat-treats each raw material according to the identification name of a plurality of kinds of raw materials input from the input means 2, corresponding to the proportion of each composition point equally. -It has a function to automatically and continuously execute each element operation such as X-ray diffraction and analysis. Further, the control unit 1 is connected to analysis means 4 that performs collation analysis. The analysis unit 4 has a function of performing phase identification by collating with the database 5 and displaying the analysis result shown on the composition diagram on the display unit 3.

ここで、ある組成点で純化合物が同定され、隣の組成点では純化合物と同じ化合物と他
の化合物が同定された場合、純化合物は、ある組成点から隣の組成点の間でも同定される
可能性が高い。例えば、他の化合物が含まれる割合が少ないと判断できる場合には、隣の
組成点の近くでも純化合物が同定される可能性が高いと判断することができ、さらに分割
数の大きい組成図に基づき、隣の組成点近傍の試料を製造し、同様に純化合物の同定を繰
り返すことにより、正確に純化合物の得られる範囲を決定することができる。
Here, if a pure compound is identified at a certain composition point, and the same compound as the pure compound and another compound are identified at an adjacent composition point, the pure compound is also identified between one composition point and the next composition point. There is a high possibility. For example, when it can be determined that the proportion of other compounds is small, it can be determined that there is a high possibility that a pure compound is identified even near the adjacent composition point, and a composition diagram with a larger number of divisions can be obtained. Based on this, a sample in the vicinity of the adjacent composition point is manufactured, and the identification of the pure compound is repeated in the same manner, whereby the range in which the pure compound is obtained can be accurately determined.

ライブラリ製造手段7では、液状無機物質原料を分注ピペットにより秤量・分注し、分
注された混合容器中の試料を、攪拌棒を利用して混合することにより試料を生成し、得ら
れた試料を分取ピペットで分取・盛り付けし、66個の凹部(ウエル)を形成している試
料形成部63を有する白金製ライブラリプレート62上に配列し、乾燥・加熱しライブラ
リが製造される。加熱は、盛り付けられた試料を電気炉で焼成することにより行われる。
In the library manufacturing means 7, a liquid inorganic material raw material was weighed and dispensed with a dispensing pipette, and the sample in the dispensed mixing container was mixed using a stirring bar to produce a sample. Samples are collected and arranged with a preparative pipette, arranged on a platinum library plate 62 having a sample forming portion 63 having 66 recesses (wells), dried and heated to produce a library. Heating is performed by firing the placed sample in an electric furnace.

計測手段6は、ライブラリを構成する試料9のX線回折線を計測し、その収録データを
データベース5に収納されたX線回折データファイル(例えばJCPDSファイル)に照
合できる形式に変換するためのX線測定ユニットとなされている。また、データはライブ
ラリプレート62上の各試料9と1対1に対応させて試料の符号毎に出力する機能を有す
る。
The measuring means 6 measures X-ray diffraction lines of the sample 9 constituting the library, and converts the recorded data into a format that can be collated with an X-ray diffraction data file (for example, JCPDS file) stored in the database 5. It is a line measurement unit. Further, the data has a function of outputting for each code of the sample in a one-to-one correspondence with each sample 9 on the library plate 62.

分析手段4は、制御手段1を介して送られた計測手段6から出力された各データが符号
毎のファイルとして前記分析手段に保存され、データベース5に収納されたX線データフ
ァイル(例えばJCPDSファイル)と照合され、生成物中の既知相を抽出、及び、未知
相の回折図を抽出する操作が行われるようになされている。分析手段4は、ライブラリプ
レート62上の全ての試料について回折図を抽出し、出発原料の数をnとすると、n次元
空間に解析照合結果をプロットし、組成図上に表示する。この生成物をプロットした組成
図は、登録することができる。ここで、原料の種類の組み合わせや、化学処理条件や分析
条件をデータとして保存できるようにしておくと、操作の繰り返しを少なくできるので好
ましい。
The analysis unit 4 stores each data output from the measurement unit 6 sent via the control unit 1 in the analysis unit as a file for each code, and stores the X-ray data file (for example, JCPDS file) stored in the database 5. ), The operation of extracting the known phase in the product and extracting the diffractogram of the unknown phase is performed. The analysis means 4 extracts diffraction patterns for all the samples on the library plate 62, and when the number of starting materials is n, the analysis verification result is plotted in the n-dimensional space and displayed on the composition diagram. A composition diagram plotting this product can be registered. Here, it is preferable that the combination of the types of raw materials, the chemical treatment conditions, and the analysis conditions can be stored as data because the number of operations can be reduced.

(実施の形態2)
原料として無機質微粉末を用い、化学生成物(試料)を、可視光線を用いて、ガラス化
の状態を分析する場合を例にとって説明する。ライブラリは、複数種の無機質の微粉末を
秤量混合し、ライブラリプレート62上に盛り付け、加熱して製造される。図3に示すよ
うに、ライブラリプレート62上の予め定められた試料形成点63,63,・・・に、複
数種の原料を異なる比率の組み合わせで混合してなる化学生成物である試料9が形成され
ている。試料9の複数種の原料の比率は等差級数的に、規則的に変化をする比率となされ
ている。例えば、試料9に含まれる各原料の比率をモル%で表し、10%毎といった一定
比率で変化させてある。また、ライブラリプレート62の試料形成点63の表面は全て黒
く着色されている。
(Embodiment 2)
A case where an inorganic fine powder is used as a raw material and a chemical product (sample) is analyzed for vitrification state using visible light will be described as an example. The library is manufactured by weighing and mixing a plurality of kinds of inorganic fine powders, placing them on the library plate 62, and heating them. As shown in FIG. 3, a sample 9 which is a chemical product obtained by mixing a plurality of kinds of raw materials in combinations of different ratios at predetermined sample formation points 63, 63,. Is formed. The ratio of the plural types of raw materials of the sample 9 is a ratio that changes regularly in an arithmetic series. For example, the ratio of each raw material contained in the sample 9 is expressed in mol%, and is changed at a constant ratio such as every 10%. Further, the surface of the sample formation point 63 of the library plate 62 is all colored black.

次に、計測手段6について説明する。計測手段6にはX軸、Y軸方向の座標軸が定めら
れており、X軸、Y軸上の基準点64と支持台61が固定されており、X軸、Y軸方向に
移動可能で試料64の特性を測定することができる測定プローブ66が備えられている。
入力手段2から入力されたライブラリプレート62上の複数の試料形成点63,63,・
・・の位置に関するデータに基づいて計測手段6の基準点64から前記複数の試料形成点
63,63,・・・の位置のそれぞれのX軸、Y軸方向の偏差が制御手1により演算され
る。制御手段1により演算された偏差に基づき、試料形成点63,63,・・・に順次測
定プローブ66が移動するようになされている。
Next, the measuring means 6 will be described. The measuring means 6 has coordinate axes in the X-axis and Y-axis directions, a reference point 64 on the X-axis and Y-axis, and a support base 61 are fixed, and can be moved in the X-axis and Y-axis directions and the sample. A measurement probe 66 capable of measuring 64 characteristics is provided.
A plurality of sample formation points 63, 63,... On the library plate 62 inputted from the input means 2
... Based on the data relating to the positions of the measuring means 6, deviations in the X-axis and Y-axis directions of the positions of the plurality of sample forming points 63, 63,. The Based on the deviation calculated by the control means 1, the measurement probe 66 is sequentially moved to the sample formation points 63, 63,.

プローブ66としては白黒カメラが用いられており、試料がガラス化しておれば、透明
性がよいので黒く撮影されるという原理を用いて、撮影された試料の濃淡でガラス化の程
度を知ることができる。lang=EN-US>プローブとしては、試料を個々に撮影する白黒カメ
ラではなく、ライブラリプレート62全体を撮影する白黒カメラを使用して、ライブラリ
プレート62上の位置と映像の位置とを対応付けておき、試料のガラス化の状態を映像の
濃淡として試料形成点毎に測定することもできる。
A black and white camera is used as the probe 66, and if the sample is vitrified, the transparency is good, so the black is photographed, and the degree of vitrification can be known from the density of the photographed sample. it can. As the lang = EN-US> probe, a monochrome camera that captures the entire library plate 62 is used instead of a monochrome camera that individually captures the sample, and the position on the library plate 62 and the position of the image are associated with each other. The vitrification state of the sample can also be measured for each sample formation point as the shade of the image.

次に、本発明のライブラリ分析装置を利用したライブラリ分析の実施例を説明する。具
体的な物質の合成の例として、リチウム二次電池正極材料として期待される三成分系ラム
スデライト型結晶相の分析を挙げて、図6を参照しながら説明する。
Next, an embodiment of library analysis using the library analyzer of the present invention will be described. As an example of the synthesis of a specific substance, an analysis of a ternary ramsdellite type crystal phase expected as a positive electrode material for a lithium secondary battery will be given and described with reference to FIG.

出発原料である液状無機物質原料として、(1)酢酸クロム(Cr(OCOCH
)の0.5mol/l水溶液、(2)水酸化リチウム水和物(LiOH・HO)の1.
0mol/l水溶液及び(3)水を分散媒とした酸化チタン(TiO)スラリー濃度1
.0mol/lの3種類を用いた。
As a liquid inorganic material raw material which is a starting material, (1) chromium acetate (Cr (OCOCH 3 ) 3
) 0.5 mol / l aqueous solution, (2) Lithium hydroxide hydrate (LiOH.H 2 O) 1.
0 mol / l aqueous solution and (3) titanium oxide (TiO 2 ) slurry concentration with water as dispersion medium 1
. Three types of 0 mol / l were used.

まず、入力ステップ11で、上記3種類の液状無機物質原料の識別名とそのモル濃度と
、組成図の座標の分割数を10と、化学処理条件と分析条件を入力手段2から制御手段1
に入力した。この際、液状無機物質原料は、それぞれを識別名として画面表示されている
原料1、原料2、原料3に濃度を入力することにより識別名を選択した。入力が終わると
、組成図作成ステップ12が実行され、表示手段3に図4に示す組成図31が表示される
。このときの原料の組成比の組み合わせは66になる。
First, in the input step 11, the identification names of the above three kinds of liquid inorganic material raw materials, their molar concentrations, the number of divisions of the coordinates of the composition diagram, and the chemical treatment conditions and the analysis conditions from the input means 2 to the control means 1
Entered in. At this time, the liquid inorganic material raw material was selected by entering the concentration in the raw material 1, raw material 2, and raw material 3 displayed on the screen as the identification names. When the input is completed, the composition diagram creation step 12 is executed, and the composition diagram 31 shown in FIG. In this case, the combination of the composition ratios of the raw materials is 66.

さらに、範囲設定ステップ13では、入力手段2で表示手段3に表示された組成図の範
囲を設定した。ここでは、組成図全ての範囲を設定した。範囲の設定とは、組成図のなか
の分析したい試料の生成だけを行うために設定するものである。このようにして必要のな
い操作を除外し、研究の効率を高めることができる。続いて、混合比計算ステップ14が
実行され、設定された組成図の全範囲と組成図の座標の分割数10に従って3種の無機物
質原料の66通りの混合比を自動的に計算した。
Further, in the range setting step 13, the range of the composition diagram displayed on the display unit 3 by the input unit 2 is set. Here, the entire range of the composition diagram was set. The setting of the range is set only for generating a sample to be analyzed in the composition diagram. In this way, unnecessary operations can be excluded, and the efficiency of research can be increased. Subsequently, a mixing ratio calculation step 14 was executed, and 66 kinds of mixing ratios of the three kinds of inorganic material raw materials were automatically calculated according to the set total range of the composition diagram and the division number 10 of the coordinates of the composition diagram.

続いて、試料生成ステップ15において、混合比の異なる66の試料を、化学処理条件
に従って自動的に生成した。ここで、化学処理条件とは、液状無機物質原料の撹拌時間や
撹拌条件等を指し、必要なら、雰囲気温度や雰囲気気体等の条件を指す。
Subsequently, in the sample generation step 15, 66 samples having different mixing ratios were automatically generated according to the chemical processing conditions. Here, the chemical treatment conditions refer to the stirring time, stirring conditions, and the like of the liquid inorganic material raw material and, if necessary, the conditions such as the atmospheric temperature and the atmospheric gas.

続いて、盛付ステップ16では、66の液状の試料を、66個の凹部(ウエル)である
試料形成部63を有する1枚の白金製ライブラリプレート62上に、化学処理条件に従っ
て自動的に配列した。ここで、化学処理条件とは、盛付量やトレーの温度や雰囲気温度、
雰囲気気体、液状試料の乾燥条件等を指す。
Subsequently, in the arranging step 16, the 66 liquid samples are automatically arranged on the one platinum library plate 62 having the sample forming parts 63 which are 66 recesses (wells) according to the chemical processing conditions. did. Here, the chemical treatment conditions are the serving amount, tray temperature, ambient temperature,
It refers to drying conditions for atmospheric gases and liquid samples.

加熱処理ステップ17では、ライブラリプレート上の複数の試料を化学処理条件に従っ
て自動的に加熱処理した。ここで、化学処理条件としては、昇温速度、加熱温度、加熱時
間、冷却速度、雰囲気気体等を指す。図5に示すように、加熱温度は、絶対温度で、11
73度、1273度、1373度とし、所定時間加熱した。つまり、ライブラリプレート
62に試料9を盛り付けたものを3個製造し、加熱条件を変えて3種類のライブラリを製
造した。雰囲気気体は空気とした。
In the heat treatment step 17, a plurality of samples on the library plate were automatically heat-treated according to the chemical treatment conditions. Here, the chemical treatment conditions include a temperature rising rate, a heating temperature, a heating time, a cooling rate, an atmospheric gas, and the like. As shown in FIG. 5, the heating temperature is an absolute temperature of 11
Heating was performed at 73 degrees, 1273 degrees, and 1373 degrees for a predetermined time. That is, three samples in which the sample 9 was placed on the library plate 62 were manufactured, and three types of libraries were manufactured under different heating conditions. The atmosphere gas was air.

ライブラリが製造されたライブラリプレート62は、手動操作で計測手段6の支持台6
1の上に固定した。続いて、計測ステップ18では、支持台61は試料形成点63が自動
的に計測点に移動するように自動的に移送された。さらに、ライブラリプレート62上の
加熱処理された66個の試料のそれぞれに対して、支持台61が自動的に回転しながらX
線回折線が計測され、その収録データがデータベース5に収納されたX線回折データファ
イル(JCPDSファイル)に照合できる形式に変換された。また、データが、ライブラ
リプレート62上の各試料9と1対1に対応させて試料の符号毎に出力された。
The library plate 62 on which the library is manufactured is a support base 6 of the measuring means 6 by manual operation.
1 was fixed on top. Subsequently, in the measurement step 18, the support base 61 was automatically transferred so that the sample formation point 63 automatically moved to the measurement point. Further, for each of the 66 samples heat-treated on the library plate 62, the support base 61 automatically rotates while X
The line diffraction lines were measured, and the recorded data was converted into a format that can be collated with an X-ray diffraction data file (JCPDS file) stored in the database 5. Data was output for each sample code in a one-to-one correspondence with each sample 9 on the library plate 62.

このステップでの分析条件としては、X線照射角度やX線強度や支持台の回転等が挙げ
られる。また、X線回折線の計測は1試料当り5分を要するため66個の試料の計測には
5時間30分を要した。しかし、66個の試料の計測は全て自動的に行われたため、夜間
を利用して人手を介さずに行うことができた。
The analysis conditions in this step include the X-ray irradiation angle, X-ray intensity, rotation of the support table, and the like. Further, since measurement of X-ray diffraction lines required 5 minutes per sample, measurement of 66 samples required 5 hours 30 minutes. However, since all of the 66 samples were automatically measured, it was possible to use the night without human intervention.

さらに、分析ステップ19では、X線回折線計測結果を、分析条件に従って自動的に分
析した。つまり、制御手段1を介して送られた計測手段6から出力された各データをデー
タベース5に収納されたX線データファイル(JCPDSファイル)と照合し、生成物中
の既知相であるラムスデライト結晶を抽出した。ここでは、ライブラリプレート62上の
全ての試料について回折図を抽出し、原料の数が3であるので、3次元空間に解析照合結
果をプロットし、図6に示すように、組成図上に表示した。ここで、分析条件とは、照合
するデータベースの種類や、分析の条件等を指す。
Further, in the analysis step 19, the X-ray diffraction line measurement result was automatically analyzed according to the analysis conditions. That is, each data output from the measuring means 6 sent via the control means 1 is collated with an X-ray data file (JCPDS file) stored in the database 5, and a ramsdellite crystal which is a known phase in the product. Extracted. Here, since diffraction patterns are extracted for all samples on the library plate 62 and the number of raw materials is 3, the analysis verification result is plotted in a three-dimensional space and displayed on the composition diagram as shown in FIG. did. Here, the analysis conditions refer to the type of database to be collated, analysis conditions, and the like.

分析ステップ19での分析結果が、図5に示すように、各温度毎に当初の組成図上に書
き込まれた。ラムスデライト結晶相が観測された組成34を黒丸で示す。これらは純化合
物であった。絶対温度1373度の組成図上で、ラムスデライト結晶相が最も広範囲で観
測された。さらに、ラムスデライト結晶相が得られる範囲を細かく特定するためには、図
5に示す組成図の範囲33の分割数を増やして試料を製造することにより可能となる。
The analysis result in the analysis step 19 was written on the original composition diagram for each temperature as shown in FIG. The composition 34 in which the ramsdellite crystal phase was observed is indicated by a black circle. These were pure compounds. On the composition diagram at an absolute temperature of 1373 degrees, the ramsdellite crystal phase was observed in the widest range. Further, in order to specify the range in which the ramsdellite crystal phase can be obtained in detail, it is possible to increase the number of divisions in the range 33 of the composition diagram shown in FIG. 5 and manufacture the sample.

以上、本発明の実施例を図面により説明したが、本発明の具体的構成はこの実施例に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に
含まれる。例えば、組成図は3成分系に限らず、4成分系以上の系であってもよい。例え
ば4成分系では、組成図を3角錐で視覚的に表示することが可能である。座標の分割数は
、10より少なくてもよいし、20より多くてもよい。また、当然、10から20の間の
数であっても構わない。範囲の設定は範囲を囲み線で囲んで設定してもよいし、組成の組
み合わせを1つ1つ選んで設定してもよい。ライブラリプレートとしては、基板状のもの
に限定的されるものではなく、ルツボや他の試験容器等が保持装置に装着されたものであ
ってもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the specific configuration of the present invention is not limited to these embodiments, and the present invention can be changed even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. include. For example, the composition diagram is not limited to a three-component system and may be a four-component system or more. For example, in a four-component system, a composition diagram can be visually displayed with a triangular pyramid. The number of coordinate divisions may be less than 10 or more than 20. Of course, the number may be between 10 and 20. The range may be set by enclosing the range with a surrounding line, or may be set by selecting a combination of compositions one by one. The library plate is not limited to a substrate, but may be a crucible or other test container mounted on a holding device.

本発明のライブラリ分析装置によれば、複数の無機物質原料を数十から数百とおりの混
合比で混合した組成物であっても、それらの分析が効率的に正確にできるので、膨大な実
験数をこなすことができ、新物質の発見を容易にする。また、複数の有機物質原料が対象
の場合も同様の効果が得られる。
According to the library analyzer of the present invention, even a composition in which a plurality of inorganic material raw materials are mixed at a mixing ratio of several tens to several hundreds can be efficiently and accurately analyzed. Can handle numbers and facilitates discovery of new substances. The same effect can be obtained when a plurality of organic material raw materials are targeted.

本発明のライブラリ分析装置の実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the Example of the library analyzer of this invention. 本発明のライブラリ分析装置の計測手段の要部を示す平面図である。It is a top view which shows the principal part of the measurement means of the library analyzer of this invention. 本発明の他のライブラリ分析装置の計測手段の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the measurement means of the other library analyzer of this invention. 本発明のライブラリ分析装置の表示手段に表示された座標の分割数10の組成図である。It is a composition diagram of the division | segmentation number 10 of the coordinate displayed on the display means of the library analyzer of this invention. 本発明のライブラリ分析装置による分析結果を表示した分割数10に相当する組成図である。It is a composition figure corresponding to the number of divisions 10 which displayed the analysis result by the library analyzer of the present invention. 本発明のライブラリ分析装置による分析方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the analysis method by the library analyzer of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 制御手段
2 入力手段
6 計測手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control means 2 Input means 6 Measuring means

Claims (5)

ライブラリプレート上の予め定められた試料形成点に複数の試料が形成されているライブラリを分析するライブラリ分析装置であって、
前記試料が複数種の原料を異なる比率の組合せで混合してなる化学生成物であり、
前記ライブラリ分析装置にはライブラリ製造手段と制御手段と入力手段と計測手段が備えられており、
前記ライブラリ製造手段で、前記入力手段から入力された化学処理条件に基づき、前記制御手段により秤量・混合・乾燥・加熱処理の各要素操作を自動的に実行して、原料のライブラリプレート上の複数の試料形成点に複数の試料を形成してライブラリを製造し、
前記計測手段にはX軸、Y軸方向の座標軸とX軸、Y軸上の基準点が予め定められ、前記基準点と予め決められた位置関係を持つライブラリプレートの支持台が備えられており、
前記入力手段から入力されたライブラリプレート上の複数の試料形成点の位置に関するデータに基づいて前記複数の試料形成点の位置のそれぞれのX軸、Y軸方向の前記基準点からの偏差が前記制御手段により演算され、
前記制御手段により演算された偏差に基づき、試料形成点に順次測定プローブが移動するようになされており、前記試料形成点の各試料が個別に測定されるようになされていることを特徴とするライブラリ分析装置。
A library analyzer for analyzing a library in which a plurality of samples are formed at predetermined sample formation points on a library plate,
The sample is a chemical product obtained by mixing a plurality of types of raw materials in different ratio combinations,
The library analyzer includes a library manufacturing means, a control means, an input means, and a measuring means,
Based on the chemical processing conditions input from the input unit, the library manufacturing unit automatically executes each element operation of weighing, mixing, drying, and heating processing by the control unit, so that a plurality of raw material on the library plate A library is manufactured by forming multiple samples at the sample formation point of
The measuring means includes coordinate axes in the X-axis and Y-axis directions and reference points on the X-axis and Y-axis, and includes a library plate support having a predetermined positional relationship with the reference points. ,
Deviations from the reference points in the X-axis and Y-axis directions of the positions of the plurality of sample forming points based on the data relating to the positions of the plurality of sample forming points on the library plate input from the input means are controlled. Calculated by means,
The measurement probe is sequentially moved to the sample formation point based on the deviation calculated by the control means, and each sample at the sample formation point is individually measured. Library analyzer.
ライブラリプレート上の予め定められた試料形成点に複数の試料が形成されているライブラリを分析するライブラリ分析装置であって、
前記試料が複数種の原料を異なる比率の組み合わせで混合してなる化学生成物であり、
前記ライブラリ分析装置にはライブラリ製造手段と制御手段と入力手段と計測手段が備えられており、
前記ライブラリ製造手段で、前記入力手段から入力された化学処理条件に基づき、前記制御手段により秤量・混合・乾燥・加熱処理の各要素操作を自動的に実行して、ライブラリプレート上の複数の試料形成点に、前記複数の原料の組み合わせ比率が前記原料の種類数に相当する次元の組成図の組成点の比率とするように、複数の試料を形成してライブラリを製造し、
前記計測手段にはX軸、Y軸方向の座標軸とX軸、Y軸上の基準点が予め定められ、X軸、Y軸方向に移動可能で前記試料形成点を測定点に移動させるライブラリプレートの支持台が備えられており、
前記入力手段から入力されたライブラリプレート上の複数の試料形成点の位置に関するデータに基づいて前記試料形成点のそれぞれのX軸、Y軸方向の前記基準点からの偏差が前記制御手段により演算され、
前記制御手段により演算された偏差に基づき、前記試料形成点が順次測定点に移動するよう前記支持台が自動的に移送され、順次測定が行われるようになされていることを特徴とするライブラリ分析装置。
A library analyzer for analyzing a library in which a plurality of samples are formed at predetermined sample formation points on a library plate,
The sample is a chemical product obtained by mixing a plurality of types of raw materials in different ratio combinations,
The library analyzer includes a library manufacturing means, a control means, an input means, and a measuring means,
A plurality of samples on the library plate are automatically executed by the control means on the basis of the chemical processing conditions input from the input means by the library manufacturing means, and the weighing means, mixing, drying, and heat treatment are performed by the control means. A library is produced by forming a plurality of samples such that the combination ratio of the plurality of raw materials is a ratio of composition points of a composition diagram of a dimension corresponding to the number of types of the raw materials at the formation point,
The measurement means has coordinate axes in the X-axis and Y-axis directions, and reference points on the X-axis and Y-axis, and is a library plate that is movable in the X-axis and Y-axis directions and moves the sample formation point to the measurement point. Is equipped with a support base,
Deviations from the reference points in the X-axis and Y-axis directions of the sample formation points are calculated by the control means based on data relating to the positions of a plurality of sample formation points on the library plate input from the input means. ,
The library analysis is characterized in that, based on the deviation calculated by the control means, the support base is automatically transferred so that the sample formation point sequentially moves to the measurement point, and the measurement is sequentially performed. apparatus.
前記測定点を中心に前記支持台が回転するようになされており、前記入力手段から入力されたデータにより、前記試料形成点が前記測定点に自動的に移動した後、前記支持台が自動的に回転するようになされていることを特徴とする請求項2記載のライブラリ分析装置。 The support is rotated around the measurement point. After the sample formation point is automatically moved to the measurement point according to the data input from the input means, the support is automatically that is adapted to rotate in claim 2 Symbol placement of the library analyzer characterized. 前記ライブラリ分析装置に分析手段が備えられており、
前記複数の試料には互いに異なる符号が付されており、
測定された前記複数の試料の特性が前記符号毎のファイルとして前記分析手段に保存され、
前記ライブラリ分析装置が物質のデータベースに接続されており、前記符号毎に保存された前記試料の特性と前記データベースの各物質の特性とが前記分析手段により自動的に照合されることを特徴とする請求項1,2又は3記載のライブラリ分析装置。
The library analyzer is provided with analysis means,
The plurality of samples are given different signs from each other,
The measured characteristics of the plurality of samples are stored in the analysis means as a file for each code,
The library analyzer is connected to a substance database, and the characteristics of the sample stored for each code and the characteristics of each substance in the database are automatically collated by the analyzing means. The library analyzer according to claim 1, 2 or 3 .
前記ライブラリ分析装置が組成図を表示できる表示手段を備えており、その組成図に前記分析結果を表示できるようになされていることを特徴とする請求項4記載のライブラリ分析装置。 The library analyzer includes a display unit capable of displaying composition diagram, claim 4 Symbol mounting of the library analyzer characterized in that it is adapted to be able to display the analysis result on the composition diagram.
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